在新產(chǎn)品開發(fā)試制中多使用加工中心，由于產(chǎn)品變化快，長期以來縮短工序間的切換時間、提高生產(chǎn)效率，一直是我們最為關(guān)心的問題。為此，利用臥式加工中心的回轉(zhuǎn)中心，開發(fā)了一套快速計算工件坐標系原點的機械坐標的程序，在加工無規(guī)則的斜孔和斜面的過程中，取得了良好的效果。

1 工件坐標系原點與機械坐標的計算原理與格式

1) 編制計算工件坐標系原點與機械坐標的程序原理 以機械原點為原點建立一個坐標系，用三角函數(shù)計算出工件坐標系原點與機械原點的關(guān)系，再利用數(shù)控系統(tǒng)的局部變量將它們之間的換算關(guān)系表達出來，編制成一個O****的子程序。

2) 工件坐標系原點的機械坐標計算格式(FANUC系統(tǒng))

G65P****X#24Y#25Z#26Q#17B#101R#18S#19T#20U#21I#4

    其中X、Y、Z后面值為所校正的定位銷或定位面的機械坐標值，B為校平工裝時，工作臺的角度，R、S、T對應于新的工件坐標系原點與原工件坐標系原點的偏移值，Q對應于新的工件坐標系與原工件坐標系的旋轉(zhuǎn)角度(一般是圖紙標注的角度), U為角度修正值，I為坐標系。

2 加工斜孔的三種方法

1) 先平移后旋轉(zhuǎn) 所謂先平移后旋轉(zhuǎn)，是指在加工過程中，先將工件定位的坐標系平移到指定加工孔的孔口，然后再將平移后的工件坐標系旋轉(zhuǎn)某一指定的角度，建立一個新的工件坐標系進行零件的加工。

圖1

如要加工圖1中K向所示的孔，在建立新的工件坐標系的時候，我們可采用先平移后旋轉(zhuǎn)的方法，主要有以下幾個步驟：

①選圖紙的零點為原工件坐標系的原點，建立如圖1所示的X-Y工件坐標系；

②將X-Y工件坐標系的X向向負方向平移110.8mm, Z向向負方向平移302.2mm;

③將平移后的工件順時針旋轉(zhuǎn)150°建立一個X’-Z’新的工件坐標系；

④ 新建立的X’-Z’工件坐標系，在編程時其原點的機械坐標計算格式為

G65P****X#24-110.8Y#25Z#26-302.2Q150.B#101RO.S0.T0.U0.I#4。

2) 先旋轉(zhuǎn)后平移 所謂先旋轉(zhuǎn)后平移，是指在加工過程中，先將工件坐標系旋轉(zhuǎn)某一指定的角度、然后再將旋轉(zhuǎn)后的工件坐標平移到指定孔的孔口，建立一個新工件坐標系來進行零件的加工。

圖2

如要加工附圖2中f6.5的斜孔時，在建立新的工件坐標系的過程中，我們可采用先旋轉(zhuǎn)后平移的方法，主要有以下幾個步驟：

①選取f92的圓心為工件坐標系的原點，建立如圖所示的X-Z工件坐標系；

②將X-Z工件順時針旋轉(zhuǎn)38°;

③將旋轉(zhuǎn)后的工件坐標系Z向向負方向平移46mm ，建立一個X’-Z’的新工件坐標系；

④新建立的X’-Z’工件坐標系，在編程時．其原點的機械坐標的計算格式為

G65p****X#24Y#25Z#26Q38.B#101R0.S0.T-46.U0.I#4

同理，如要加工附圖2中f7.5 的斜孔時，在建立坐標系時，有以下幾個主要步驟：

①取f92圓的圓心為工件坐標系的原點，建立如圖X-Z工件坐標系；

②將X-Z工件逆時針旋轉(zhuǎn)24°28’或24.467°;

③將旋轉(zhuǎn)后的工件坐標系Z向向負方向平移46mm建立一個X’-Z’的新工件坐標系；

④新建立的X’-Z’工件坐標系，在編程時，其原點的機械坐標的計算格式為

G65P****X#24Y#25Z#26Q-24.467B#101R0.S0.T-46.U0.I0.I#4

3) 先平移后旋轉(zhuǎn)與先旋轉(zhuǎn)后平移結(jié)合運用 如加工圖1中S向斜孔時，若只運用上述兩種方法中的一種，都要通過一些計算才能完成坐標系的轉(zhuǎn)換，但如果把兩種方法結(jié)合起來使用，就不需要計算，具體步驟如下：

①先將X-Z工件坐標系原點平移到直徑為f489的大圓中心，即X向向負方向平移125mm , Z向向負方向平移18mm ;

②將平移后的工件順時針旋轉(zhuǎn)150°;

③將平移、旋轉(zhuǎn)后的工件坐標系Z向向正方向平移244.5mm，建立一個新的工件坐標系X”-Z”

④新建立的X”-Z”工件坐標系，在編制時，其原點計算格式為

G65P****X#24-125.Y#25Z#26-18.Q150.B#101R0.S0.T244.5UO.I#4

3 結(jié)論

     通過以上幾個例子可以看出，在臥式加工中心上，運用工件坐標系原點的機械坐標的計算程序進行斜孔的加工是非常方便的。一旦零件的定位方式確定后，我們只需校正好定位銷或定位面的X、Y、Z的機械坐標和校平工裝時工作臺的回轉(zhuǎn)角度B，即可進行不規(guī)則的斜孔的加工；不需要每建立一個工件坐標系，就去校正或人工計算一次該工件坐標系原點機械坐標。具體采用哪種方法，要示圖紙的標注尺寸而定，其原則是盡量減少計算，以圖紙尺寸為準，避免不必要的錯誤，這幾年的實踐證明，運用此工件坐標系原點的機械坐標的計算程序，加工出來的零件都符合圖紙要求，減輕了工藝員和生產(chǎn)者的工作量，提高了生產(chǎn)效率，加快了試制進程。